开关电源复习

1、一、 填空题1、高频开关电源的发展趋势：高频化， 模块化 ，数字化， 绿色化 。2、开关电源中MOSFET工作在 截止 区和 非饱和 区，试举出一种MOSFET驱动芯片的名称 TC4424/UC3724 35页 ，IGBT的驱动芯片有：PC929，M57926L、M57959L，EXB840、EXB841、EXB850。3、驱动电路一班采用光隔离和磁隔离，光隔离采用光耦合器，而磁隔离采用 脉冲变压器 。4、开关电源中电压驱动控制型器件中常用的MOSFET和 IGBT 。5、肖特基二极管的优点 正向压降低，反向恢复时间短 ，开关时间短，缺点是反向耐压 低，反向漏电流大，温度特性差。6、两根电源线

2、与地线之间的噪声是 共模噪声 。7、SG3525是 电压模式控制的集成 PWM芯片， L6562 是有源功率因素矫正控制芯片，UC3842是峰值电流模式控制的集成PWM控制器，UCC3895是专用于PWM移相全桥DC/DC变换器的新型控制芯片。8、电流模式控制中电流的检测方法为 电阻 和 电流互感器 。9、在软开关技术中，在开关管开通时，使其电流保持在零，或者限制电流的上升率，从而减小电流与电压的重叠区，所谓的 零电流开通 。在开关管关断前，使其电压保持在零，或者限制电压的上升率，从而减小电流与电压的重叠区，所谓的 零电压关断 。10、功率因素校正技术分为 无源PFC 和 有源PFC 。11、

3、常用的均流电路包括 最大电流法 和 平均电流法 。12、开关电源闭环控制系统稳定的第三准则，系统提供所需的相位裕量为 45 左右。13、 副边占空比的丢失 是PS ZVS PWM全桥变换器的一个重要现象。14、所谓的谐振开关就是在开关管旁边加入一个 谐振电感 和一个 谐振电容 。15、控制到输出特性就是指在电源系统中不考虑误差放大器的特性。16、高频开关电源系统主要由交流配电、整流模块、直流配电、监控模块。17、电磁干扰三要素 干扰源、干扰途径、敏感元件。18、功率因数包括 畸变因数 、位移因数。19、常用缓冲电路包括RC缓冲电路、RCD吸收电路。20、IGBT工作在开关状态是 正向阻断区、饱

4、和区。21、合闸浪涌电流的限制是PWM开关电源必备功能之一。22、限制合闸浪涌电流的方法：串普通功率电阻+继电器和串热敏电阻。23、低通滤波器是PWM开关电源抑制噪声最常用的的方式。24、两根电源线之间的噪声是 差模噪声。25、功率因素不为1的负载会给电网带来电能质量的问题：谐波电流和基波无功。二、简答题 1、桥式变换器的优点？（4分）拓扑开关管的稳态关断电压等于直流输入电压，而不是像推挽、单端正激或交错正激拓扑那样为输入的两倍。桥式变换器的另一个优点是，能将变压器初级侧的漏感尖峰电压钳位于直流母线电压，并将漏感储存的能量归还到输入母线，而不是消耗于电阻元件。2、开关电源主要由哪几部分组成？（

5、6分）开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换（逆变）电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 3、谐振变换器的优点及存在问题？（8分） 优点：电路损耗和开关噪声大大降低存在问题：谐振电压峰值很高，要求器件耐压必须很高； 谐振电流的有效值很大，电路中存在大量的无功功率的交换，造成导通损耗加大； 谐振周期随输入电压、负载变化而改变，只能采用脉冲频率调制，给高频变压器、 输入滤波器和输出滤波器的优化设计造成困难。 4.（峰值）电流模式控制的优点。1、对输入网压变化即时响应

6、（电压前馈特性）2、在小信号分析中可省去输出电感简化反馈环设计3、具有快速的电流限制能力（不需另外设置电流限制電路）5. 系统稳定的基本规则。 1. 在系统开环增益为1的频率处，系统的所有环节的开环相位延迟必须小于3602. 为防止-2斜率电路的相位随频率陡峭变化，整个电路的开环幅频特性以-1斜率交 越。总的开环幅频特性以-1斜率交越不是系统稳定必须的，但它能保证及时系统的某些环节的相位变化被忽略时，相频特性曲线也能有足够的相位余量，使系统保持稳定。3.提供希望的相位裕度，这里通常设为45。6、硬开关的危害。 1.可获得的频率受限 2.由于比较大带来电磁干扰 3.开关轨迹可能超出安全工作区域7

7、、 功率因素不为1的的危害。1.从电网吸收无功电流，导致电网中流动的功率增加，加大了电网的损耗。2.增加了发电和输电设备的负担，降低了电网实际可以传递的有功功率的大小8.PWM控制电路的电路图三、画出UC3842芯片的引脚图参照boost变换器工作原理的写法。4、 画出BOOST型开关变换器的原理图。在电感电流连续情况下，输入电压UI=12V，占空比D=0.6。求此时的输出电压Uo（8分）工作原理：开关管Q导通时，电源给电感提供能量，负载由电容Cf提供能量，开光管关断时，电源、电感向负载提供能量，并且向电容Cf补充Q导通时提供给负载的能量，这时候Cf的两端电压高于Vin。工作原理：开关管Q导通

8、时，电源给电感提供能量，负载由电容Cf提供能量，开关管Q关断时，电源、电感向负载提供能量，并且向电容Cf补充Q导通时提供给负载的能量，这时候的两端电压高于Vin。 Uo=12/0.4=30v优点：不需要输出滤波电感（滤波电感在所有正激拓扑中是必需的），减小体积，降低成本。五、画出双管正激变换器的原理图及简述其特点。（8）六、画出半桥变换器的原理图，画出主要波形。假设在理想情况下，输入电压UI=400V，变压器匝比NP/NS=10，占空比D=0.3，求此时输出电压（13分） Uo=400/10*0.3=12V七、半桥变换器的参数如下，试设计型误差放大器使系统稳定（20分）输入电压：Vin=310V;输出电压：Vo=48V，变压器原边绕组匝数：Np=40；变压器副边绕组匝数：Ns=20;输出滤波